2022～2023學(xué)年高三化學(xué)單元自學(xué)提升知識(shí)匯第2章 第2節(jié) 基礎(chǔ)課時(shí)6 影響化學(xué)平衡的因素(學(xué)案)

PAGE1PAGE基礎(chǔ)課時(shí)6影響化學(xué)平衡的因素學(xué)習(xí)任務(wù)1．通過實(shí)驗(yàn)探究，了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響。2．學(xué)會(huì)用圖示的方法表示在可逆反應(yīng)中正逆反應(yīng)速率隨外界條件的變化，并分析平衡移動(dòng)的方向。一、化學(xué)平衡的移動(dòng)1．含義：在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，如果改變反應(yīng)條件，平衡狀態(tài)被破壞，平衡體系的物質(zhì)組成也會(huì)隨著改變，直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程。2．實(shí)質(zhì)：改變條件后(1)v正≠v逆。(2)各組分的百分含量發(fā)生改變。3．圖示如圖是恒溫下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的示意圖。下列敘述與示意圖不相符合的是()A．反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B．該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后，增大反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到平衡態(tài)ⅡC．該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后，減小反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到平衡態(tài)ⅡD．同一種反應(yīng)物在平衡態(tài)Ⅰ和平衡態(tài)Ⅱ時(shí)濃度不相等C[C項(xiàng)，達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后，減小反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率在那一瞬間不變，圖像應(yīng)為]二、影響化學(xué)平衡的因素1．濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響在其他條件不變時(shí)(1)增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(3)增大生成物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(4)減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。2．壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響在其他條件不變時(shí)增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。反應(yīng)后氣體的總體積沒有變化的可逆反應(yīng)，增大或減小壓強(qiáng)都不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。微點(diǎn)撥：壓強(qiáng)改變只影響有氣體參加或生成且總體積發(fā)生變化的可逆反應(yīng)，對(duì)于只涉及固體或純液體的反應(yīng)，壓強(qiáng)的影響不予考慮。3．溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響在其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，降低溫度會(huì)使化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。4．催化劑使用催化劑，正、逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)相同，化學(xué)平衡不移動(dòng)。其圖像如下：催化劑對(duì)化學(xué)平衡有沒有影響？工業(yè)生產(chǎn)往往使用催化劑，其目的是什么？[提示]催化劑能夠同等程度改變正、逆反應(yīng)的速率，所以使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，但是可以改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。工業(yè)生產(chǎn)往往使用催化劑，其目的是加快化學(xué)反應(yīng)的速率，提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。5．勒夏特列原理如果改變影響平衡的一個(gè)因素(如溫度、壓強(qiáng)及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。這就是勒夏特列原理。微點(diǎn)撥：平衡移動(dòng)的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響，而不是“消除”外界條件的影響，更不是“扭轉(zhuǎn)”外界條件的影響。反應(yīng)3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行，試回答：(1)增加Fe的量，其正反應(yīng)速率________(填“增大”“不變”或“減小”，下同)，平衡________移動(dòng)(填“不”“向正反應(yīng)方向”或“向逆反應(yīng)方向”，下同)。(2)將容器的體積縮小一半，其正反應(yīng)速率__________，平衡________移動(dòng)。(3)保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大，其正反應(yīng)速率________，平衡________移動(dòng)。(4)保持體積不變，充入水蒸氣，其正反應(yīng)速率________，平衡______________移動(dòng)。[解析]增加Fe的量，其正反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)；將容器的體積縮小一半，壓強(qiáng)增大，其正反應(yīng)速率增大，但反應(yīng)前后氣體體積不變，平衡不移動(dòng)；保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大，但容器中原氣體的濃度不變，正反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)；保持體積不變，充入水蒸氣，反應(yīng)物的濃度增大，其正反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。[答案](1)不變不(2)增大不(3)不變不(4)增大向正反應(yīng)方向探究外界因素對(duì)化學(xué)平衡的影響生命過程與化學(xué)平衡移動(dòng)密切相關(guān)。例如，在人體利用氧氣的過程中，血紅蛋白與氧氣的結(jié)合過程中，就涉及化學(xué)平衡的移動(dòng)。人體中的血紅蛋白分子(Hb)與氧氣結(jié)合，形成氧合血紅蛋白分子——Hb(O2)，這一過程可以表示為Hb＋O2Hb(O2)。煤氣中的CO也能與血紅蛋白分子結(jié)合，即：Hb＋COHb(CO)。一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合的能力比氧氣分子強(qiáng)。血紅蛋白分子示意圖[問題1]閱讀材料并解釋為什么空氣中一氧化碳濃度增大時(shí)會(huì)發(fā)生一氧化碳中毒？[提示]空氣中一氧化碳濃度增大，更多的Hb(CO)取代Hb(O2)，造成人體缺氧，導(dǎo)致一氧化碳中毒。[問題2]思考并討論如何利用平衡移動(dòng)原理設(shè)計(jì)合理的方法救治一氧化碳中毒的病人？簡(jiǎn)述你的理由。[提示]如果有人一氧化碳中毒，應(yīng)立即切斷一氧化碳來源并將中毒者移至空氣流通處，必要時(shí)可以將其放到高壓氧艙中，增大氧氣濃度。利用圖像認(rèn)識(shí)影響化學(xué)平衡的因素1．從v-t圖像認(rèn)識(shí)濃度對(duì)平衡的影響化學(xué)平衡aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D為非固體)體系濃度變化增大反應(yīng)物濃度增大生成物濃度減小生成物濃度減小反應(yīng)物濃度速率變化v正瞬間增大，v逆瞬間不變，v′正>v′逆v逆瞬間增大，v正瞬間不變，v′逆>v′正v逆瞬間減小，v正瞬間不變，v′正>v′逆v正瞬間減小，v逆瞬間不變，v′逆>v′正平衡移動(dòng)方向正向移動(dòng)逆向移動(dòng)正向移動(dòng)逆向移動(dòng)v-t圖像規(guī)律在其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，都可以使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度，都可以使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)2．從v-t圖像認(rèn)識(shí)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響化學(xué)平衡aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)計(jì)量關(guān)系a＋b>c＋da＋b<c＋d壓強(qiáng)變化增壓減壓增壓減壓速率變化v正、v逆同時(shí)增大，v′正>v′逆v正、v逆同時(shí)減小，v′逆>v′正v正、v逆同時(shí)增大，v′逆>v′正v正、v逆同時(shí)減小，v′正>v′逆平衡移動(dòng)方向正向移動(dòng)逆向移動(dòng)逆向移動(dòng)正向移動(dòng)v-t圖像規(guī)律在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向氣體物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng)特別提醒：“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響(1)恒溫恒容條件原平衡體系eq\o(→,\s\up8(充入惰性氣體))體系總壓強(qiáng)增大→體系中各組分的濃度不變→平衡不移動(dòng)。(2)恒溫恒壓條件原平衡體系eq\o(→,\s\up8(充入惰性氣體))容器容積增大，各反應(yīng)氣體的分壓減小→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓)3．從v-t圖像認(rèn)識(shí)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響化學(xué)平衡aA＋bBcC＋dDΔH>0溫度改變升溫降溫速率變化v正、v逆同時(shí)增大，且v′正>v′逆v正、v逆同時(shí)減小，且v′逆>v′正移動(dòng)方向正向移動(dòng)逆向移動(dòng)v-t圖像規(guī)律在其他條件不變的情況下，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)4．判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向的思維流程1．對(duì)于下列化學(xué)平衡在一定條件下發(fā)生移動(dòng)的描述，不正確的是()A．Cl2＋H2OHCl＋HClO，氯水中加入碳酸鈣，漂白性增強(qiáng)B．ZnS＋Cu2＋CuS＋Zn2＋，閃鋅礦(ZnS)遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS)C．2NO2N2O4ΔH＜0，將裝有NO2的玻璃球浸入熱水中，紅棕色變淺D．Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙色)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)(黃色)＋2H＋，K2Cr2O7溶液中滴加幾滴濃硫酸，橙色加深C[氯水中加入碳酸鈣，HCl與碳酸鈣反應(yīng)，平衡正向移動(dòng)，則HClO濃度增大，漂白性增強(qiáng)，A正確；閃鋅礦(ZnS)遇CuSO4溶液轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS)，反應(yīng)正向移動(dòng)，B正確；升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則紅棕色變深，C錯(cuò)誤；增大氫離子濃度，平衡逆向移動(dòng)，則橙色加深，D正確。]2．一定溫度下，反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在密閉容器中進(jìn)行，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，下列措施不能使平衡發(fā)生移動(dòng)的是()①增加C的物質(zhì)的量②保持容器容積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大③將容器的容積縮小一半④保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器容積變大A．①②B．②③C．①④D．③④A[①C是固體，其濃度為常數(shù)，改變它的物質(zhì)的量平衡不移動(dòng)；②保持容器容積不變，充入N2，由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不變，所以平衡不移動(dòng)；③該反應(yīng)為氣體體積不相等的反應(yīng)，縮小容器容積，壓強(qiáng)增大，平衡左移；④保持壓強(qiáng)不變，充入N2，容器容積擴(kuò)大，平衡右移。]1．對(duì)處于化學(xué)平衡的體系，由化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系可知()A．化學(xué)反應(yīng)速率變化時(shí)，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)B．化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率一定變化C．正反應(yīng)進(jìn)行的程度大，正反應(yīng)速率一定大D．改變壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變，平衡一定移動(dòng)B[A項(xiàng)，如果正、逆速率改變幅度一樣大，則平衡不移動(dòng)，A錯(cuò)；B項(xiàng)，化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，則速率一定改變，B對(duì)；C項(xiàng)，反應(yīng)進(jìn)行的程度與速率無關(guān)，C錯(cuò)；D項(xiàng)，改變壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率不一定改變(如固液反應(yīng)或容器體積不變的反應(yīng)體系中充入“惰性”氣體)，平衡也不一定移動(dòng)。]2．在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：2CrOeq\o\al(2－,4)(黃色)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙色)＋H2O中，溶液顏色介于黃色和橙色之間，今欲使溶液顏色橙色變淺，可以在溶液中加入()①H＋②OH－③K＋④H2OA．①③B．②④C．①④D．②③B[平衡向右移動(dòng)，顏色變深，而向左移動(dòng)，顏色變淺。加入OH－，中和H＋，c(H＋)減小，平衡左移，顏色變淺；而加入水，溶液體積增大，濃度減小，顏色變淺。而c(K＋)的變化，不影響平衡移動(dòng)。]3．(2021·江蘇部分中學(xué)高二月考)在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)。平衡時(shí)測(cè)得C的濃度為0.60mol/L，保持溫度不變，將容器的容積縮小到原來的一半，再達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得C的濃度增大為1.00mol/L。下列有關(guān)判斷正確的是()A．平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B．a(chǎn)＋b＞cC．A的轉(zhuǎn)化率降低D．B的體積分?jǐn)?shù)下降C[平衡時(shí)測(cè)得C的濃度為0.60mol/L，保持溫度不變，將容器的容積縮小到原來的一半，若平衡不移動(dòng)，C的濃度變?yōu)?.2mol/L，而再達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得C的濃度增大為1.00mol/L，可知體積減小、壓強(qiáng)增大，平衡逆向移動(dòng)，使C的濃度由1.2mol/L減小為1.0mol/L，平衡逆向移動(dòng)，A錯(cuò)誤；壓強(qiáng)增大，平衡逆向移動(dòng)，可知a＋b＜c，B錯(cuò)誤；A的轉(zhuǎn)化率降低，C正確；B的體積分?jǐn)?shù)增大，D錯(cuò)誤。]4．反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH＜0達(dá)平衡后，將反應(yīng)體系的溫度降低，下列敘述中正確的是()A．正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B．正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C[降低溫度，v正、v逆均減小，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即平衡正向移動(dòng)。]5．對(duì)于①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0②2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)ΔH>0其中v-t圖像為(1)反應(yīng)①t1時(shí)刻改變的條件為___________________________________；t2時(shí)刻改變的條件為_________